Изготовление и испытание стволов

С незапамятных времен стволы охотничьих ружей выделывали из железа. Затем стали применять дамасскую сталь, которую в литературе именуют то просто дамаском, то красным железом, то витой сталью. Ружья с железными стволами давно уже вышли из употребления, а вот оружие со стволами из дамасской стали еще сохранилось и применяется на охоте.

Относительно Дамаска как материала бытует два диаметрально противоположных мнения. Одни говорят: «Вот раньше была витая сталь — это да! А сейчас что? Дрянь ставят!» Другие считают дамасскую сталь материалом слабым, ненадежным и поэтому в ружьях с такими стволами не применяют бездымный порох. Что же это такое — дамасская сталь и как следует относиться к стволам, сделанным из этого материала?

Дамасская сталь (правильно - сварочный дамаск) приготовляли так: брали железные и стальные прутья и складывали их в шахматном порядке в бруски; последние сваривали кузнечным методом, вытягивали в прутья и скручивали. Скрученные прутья сваривали ковкой в горячем виде по два-три вместе, опять скручивали в жгуты, которые расковывали в ленты и снова скручивали. Так получался знаменитый ленточный дамаск Леопольда Бернара (Франция) — один из лучших ствольных материалов своего времени. Несколько видоизменяя технологию, получали различные сорта дамасской стали. Английские дамаски содержали 2/3 железа и 1/3 стали, бельгийские — 35% железа и 65% стали. Сварочный дамаск нельзя путать с булатом — литой булатной сталью, имеющей совершенно особые свойства.

В наши дни стволы охотничьих ружей делают из специальных ствольных сталей. Состав их различен; но все они отличаются прочностью, упругостью, вязкостью; "к тому же современные стали достаточно устойчивы к коррозии. Кроме железа и углерода, в состав ствольных сталей входят марганец, кремний, хром, никель, ванадий, молибден и другие элементы;

Ствольное железо имело предел текучести 16 кгс/мм2, дешевый дамаск — 20, дорогой — до 37 кгс/мм2; временное сопротивление на разрыв (предел прочности) у ствольного железа было 36 кгс/мм2, у дешевого Дамаска — 38, у дорогого — до 49 кгс/мм2.

Литая ствольная сталь уже при своем появлении стала соперничать с Дамаском; лишь лучшие, наиболее дорогие сорта последнего некоторое время выдерживали конкуренцию. Но это продолжалось недолго. В начале XX в. литая сталь, будучи материалом не только более прочным, чем дамаск, но и более дешевым, полностью вытеснила его из процесса производства охотничьего оружия. Это и неудивительно: даже весьма несовершенная сталь, которую ставили на винтовку «Бердан-2», уже имела предел текучести 23—28 кгс/мм2, а временное сопротивление на разрыв — 47—63 кгс/мм2. А сталь, которую использовали на Ижевском оружейном заводе перед первой мировой войной, имела предел текучести уже 40 кгс/мм2, а временное сопротивление на разрыв — 62 кгс/мм2.

Наши нынешние ствольные стали 50А и 50РА имеют предел текучести 55 кгс/мм2 и 60—90 кгс/мм2, а временное сопротивление на разрыв — 80 и 80-1105 кгс/мм2. Сравните их с самым лучшим Дамаском и вы убедитесь, что витой стали далеко до современных ствольных сталей.

В начале нашего столетия в ружьях со стволами из дамасской стали, имеющими нормальный вес и толщину стенок в конце патронников около 4 мм, применяли не только дымный, но и бездымный порох. Однако в наше время этого делать не следует, даже в том случае, если на ружье стоит клеймо, свидетельствующее о его отстреле на бездымный порох. Дело в том, что в стволах из Дамаска происходит ускоренная коррозия вдоль мест сварки прутьев и лент, что 'приводит к образованию микротрещин, снижающих прочность стволов. Поэтому никто не может с уверенностью сказать, выдержат ли дамасские стволы стрельбу патронами, снаряженными бездымным порохом.

Материал ствола никакого влияния на бой ружья не оказывает. Если изготовить стволы из железа, Дамаска или стали любого сорта, то при равных весе, длине, сверловке все стволы — при одинаковых зарядах — дадут одинаковый бой. Это многократно проверяли точными опытами, начиная с конца прошлого столетия. Качество стали определяет прочность стволов, продолжительность их службы, сопротивляемость эрозии и коррозии, но никак не бой ружья.

В настоящее время стволы изготавливают разными способами, среди которых наиболее прогрессивна горячая и особенно холодная ковка на специальных ковочных машинах. Ковкой не только придают стволу форму, но и улучшают структуру металла, которая становится мелкозернистой, приобретает волокнистое строение; при этом значительно возрастает прочность стволов.

Горячая ковка заключается в том, что заготовку определенного диаметра и длины (например, 34х280 мм) сверлят под необходимый диаметр (сейчас прошивают на специальных станках), надевают затем на полированную оправку, имеющую длину готового ствола. Все это нагревают в электроиндукционной печи, после чего расположенные по кольцу механические молотки с большой частотой ударов обстукивают заготовку, которая приобретает внешнюю и внутреннюю формы ствола с патронником, но без чока. Потом ствол обрабатывают снаружи до необходимых размеров и шлифуют. Канал ствола развертывают начерно, создавая при этом требуемое дульное сужение (или расширение). Затем рихтуют, стволы соединяют, обрабатывают канал ствола, патронник и чок. При холодной ковке ствола берут заготовку определенных диаметра и длины, проделывают в ней отверстие, надевают на отполированную оправку с размерами канала ствола, патронника и чока. После этого заготовку обстукивают молотком и получают готовую внутреннюю поверхность, не требующую дополнительной развертки; канал ствола только шлифуется. Внешнюю форму стволу придают ковкой начерно, затем его обтачивают и полируют.

Нарезные стволы изготавливают тремя способами.

Первый — это многократное протаскивание протяжки (шпалера) с проворотом режущего инструмента, в результате чего в канале ствола образуются нарезы с определенным шагом и нужной глубиной.

Второй способ — протягивание без снятия стружки за счет продавливания профилированной оправки, имеющей форму необходимых нарезов, через канал ствола. Этот способ называют дорнированием.

Третий способ — ковка нарезного ствола в холодном состоянии. Оправка для ковки имеет форму канала нарезного ствола. Заготовку ствола надевают на оправку и обковывают молотками. При этом оправка — в соответствии с шагом нарезов — поворачивается. Ствол, изготовленный последним способом, имеет более высокую точность и чистоту обработки, что делает его долговечнее и обеспечивает лучшую кучность боя по сравнению со стволами, изготовленными двумя предыдущими способами.

Оксидирование и хромирование производят для защиты стволов от воздействия окружающей среды. Оксидирование наружной поверхности стволов в черный цвет выполняют в расплаве нитрита (80%) и нитрата натрия (20%). Эта смесь плавится при температуре 250°. И если стволы спаяны мягкими припоями (температура плавления — 183—270'), то при ремонте оксидировать их этим способом нельзя. Оксидирование стали электрохимическим способом производят в холодном состоянии в специальных растворах.

Следует отметить, что оксидированная поверхность не очень надежно защищает сталь от коррозии, к тому же со временем такое покрытие исчезнет. Более надежное черное матовое покрытие, не отражающее свет, получается при черном хромировании.

Черный хром наносят электрохимическим осаждением в гальванических ваннах на никелевый или хромовый подслой при плотности 10—20 А/дм2 и напряжении 8—10 В; температура электролита ниже 28°С. Состав электролита: 35 кг хромового ангидрида на 100 л воды,. 0,36 кг ледяной уксусной кислоты. Слоем хрома покрывают патронник и канал ствола, что достаточно надежно предохраняет их против эрозии и коррозии. Стволы дорогих штучных ружей, изготавливаемых из специальной легированной стали, внутри не хромируют.

Все охотничьи ружья подвергают испытаниям на прочность. Существует два вида испытаний гладкоствольных ружей: нормальное и повышенное. Нормальному испытанию подвергаются ружья, предназначенные для стрельбы патронами со средним максимальным (эксплуатационным) давлением пороховых газов в канале ствола, не превышающим 663 кгс/см2 (65 МПа) для 12-го и 10-го калибра; 694 кгс/см2 (68 МПа) для 16-го; 734 кгс/см2 (72 МПа) для 20, 28, 32-го калибра/Повышенному испытанию подвергают ружья, предназначенные для стрельбы патронами е эксплуатационным давлением до 918 кгс/см2 (90 МПа).

Все испытания ружей проводят специальными испытательными патронами. При нормальном испытании гладкостволки проверяют патронами, развивающими средние максимальные давления не менее 862 кгс/см2 (85 МПа) в ружьях 10-го и 12-го калибров; 918 кгс/см2 (90 МПа) — в ружьях 16-го калибра: 969 кгс/см2 (95 МПа) в ружьях 20, 28, 32-го калибров. При повышенном испытании ружья проверяют патронами, развивающими эксплуатационное давление не менее 1224 кгс/см2 (120 МПа). Прочность каждого ствола проверяют двумя выстрелами.

На ружье, прошедшем нормальное испытание, ставится клеймо в виде буквы П в одном круге; при повышенном испытании — то же клеймо, но в двух кругах.

В ружьях, прошедших нормальные испытания на прочность, категорически запрещается применять патроны повышенной мощности. В старых ружьях, имеющих маркировку «Не более 700 кгс/см2», «Не более 800 кгс/см2», можно применять патроны с эксплуатационным давлением не более 663 кгс/см2 для 12-го калибра; 694 кгс/см2 дня 16-го; 734 кгс/см2 для 20-го и меньших калибров:

Прочность современных ружей очень высока. Это убедительно доказано опытами, поставленными в свое время на Ижевском механическом заводе. Испытывали ружья ИЖ-54 12-го калибра, и ИЖ-58 16-го калибра; все параметры испытуемых ружей строго соответствовали техническим условиям. Из ИЖ-54 и ИЖ-58 стреляли патронами, в которых заряд пороха «Сокол» постепенно увеличивали от нормального до 6 г; снаряды дроби при этом оставались неизменными: 35 г в 1,1 фонах 12-го калибра, 30 г в патронах 16-го калибра. В результате отстрелов никаких повреждений, изменений и ружьях не оказалось. Только при доведении навески пороха до 7 г (при снаряде дроби 35 г) в ИЖ-54 после третьего выстрела в обоих стволах появились раздутия. Давления при этом были свыше 2000 кгс/см2, т. е. в три раза выше давлений, развиваемых нормальным (стандартным) патроном.

Но если современные ружья способны выдерживать огромные давления, то из этого вовсе не следует, что для стрельбы на охоте можно применять такие навески пороха, как в опытах ижевского завода. Нет, применять нужно только нормальные заряды; даже небольшое превышение заряда пороха сверх оптимального сразу же и довольно резко — снижает кучность боя и равномерность осыпи, увеличивает отдачу. Ружье при частом применении усиленных зарядов быстро расшатывается и в итоге выходит из строя.

Как видите, современное охотничье оружие отличается большим запасом прочности. И все же стволы, случается, рвутся, в них появляются раздутия, горохообразные вздутия. Отчего же это происходит?

Повреждения и разрывы стволов. Чтобы выяснить причины выхода стволов из строя, специалисты провели ряд опытов. Стволы загрязняли, вводили в них различные предметы (тряпки, бумагу, землю). Опыты показали, что посторонние предметы, находившиеся в стволе, вызывали его раздутие или разрыв. Наиболее частая причина появления горохообразных вздутий — дробины, выкатившиеся из патрона и находившиеся в момент выстрела в стволе. Дробины же попадают в ствол в результате плохого закрепления дробового пыжа, обычно в металлической, реже в бумажной гильзах.

Подводя итоги своим работам, ижевские оружейники сделали вывод: чаще всего раздутие или разрыв ствола вызывается резким повышением давления пороховых газов в за снарядном пространстве при резком торможении дробового снаряда в канале ствола из-за наличия в нем посторонних предметов, а также при неправильно подобранной пуле или неправильном снаряжении патрона.

Эти выводы подтверждаются всей практикой охоты и работы оружейных мастерских. Оружейные мастера свидетельствуют, что стволы раздувает или разрывает в результате попадания в них снега, листьев, земли, ветоши, забытой при чистке; случается, стволы разрывает в результате расклинивания картечи, прижатия картонного лыжа пулей (на пулю никаких пыжей класть нельзя).

Охотник должен с предельным вниманием относиться к снаряжению патронов и эксплуатации ружья: машина, выдерживающая огромные давления, выходит из строя из-за попадания в ствол «какой-то там тряпки» или крохотной дробинки...

Эрозия и коррозия стволов. Сразу же предупредим охотников; вечных стволов не существует. Стволы изнашиваются, выгорают, ржавеют и при использовании обычных капсюлей, и капсюлей неоржавляющих; изнашиваются стволы не хромированные и хромированные, из обычной, легированной и нержавеющей стали, хотя последняя, естественно, устойчивее к воздействию внешней среды.

Вообще-то говоря, надо очень плохо относиться к ружью, чтобы умудриться вызвать коррозию стволов. У одного из охотников давно уже служит ИЖ-54 с хромированными стволами из стали 50А; у другого — «Меркель-203» с не хромированными стволами из белеровской стали. Несмотря на усиленную эксплуатацию, пребывание под дождем и мокрым снегом, в экспедициях, стрельбу усиленными зарядами, оба ружья до сих пор имеют зеркально чистые стволы. Смешно слышать жалобы на то, что после нескольких дней эксплуатации ружье заржавело. Конечно, любое оружие, будь то серийная втулка БМ или штучное МЦП1, можно довести до такого состояния, что оно и раскрываться не будет, но тут уж все зависит от его владельца.

Со временем, повторяем, изнашиваются решительно все стволы, так. как они подвергаются эрозии и коррозии.

Эрозия металлов — постепенное послойное разрушение поверхности изделий под влиянием механических воздействий. В стволах эрозия происходит в результате перемещения с большой скоростью пороховых газов, нагретых до 2000-3000°, а также частиц, образующихся при горении воспламенительного состава. Особенно сильно эрозия сказывается в области снарядного входа и непосредственно за ним в канале ствола.

Коррозия металлов — их разрушение вследствие взаимодействия с внешней средой, содержащей кислород, углекислый газ, воду. В результате всех этих воздействий н канале ствола сначала появляется, как говорят охотники, сыпь, потом — более крупные пятна ржавчины, на месте которых со временем образуются раковины. Если стволы запустить, то размеры и глубина раковин могут увеличиться настолько, что это ослабит ствол и он станет непригодным для стрельбы. Особенно тяжело сказывается оржавление на нарезных стволах, в которых недопустимо появление каких-либо раковин, ибо это тотчас же снижает качество боя ружья.

Не так остро сказывается появление раковин на гладких стволах. Если раковины неглубокие, то они практически не ухудшают качество боя и не представляют опасности для ружья.

Охотник, естественно, должен внимательно следить за своим ружьем, всячески стремиться к тому, чтобы стволы сохранялись зеркальными как можно дольше, но когда сыпь появилась, не надо впадать в панику и тут же продавать ружье или тем более шустовать его.

Нам не раз приходилось наблюдать в комиссионных охотничьих магазинах такие сцены: охотник, осматривая отличное по всем показателям ружье, видит в стволах многочисленные мелкие раковины и возвращает ружье продавцу. И тут охотник замечает ружье знаменитого мастера. Он берет его, осматривает, видит зеркально чистые стволы, умиляется до удивления низкой ценой — и покупает это ружье. И ему не приходит мысль о том, что первое, нешустованное ружье, заслуживает доверия, а второе, с зеркальными стволами, может оказаться опасным для самого охотника.

Суть в том, что первое ружье просто запущено, но оно хранило и бой, и необходимый запас прочности," у второго же ружья металл в стволах снят при шустовке, почему, кстати, и цена его низкая, несмотря на то, что изготовлено оно знаменитым мастером. А так как никто не знает, сколько металла и в какой части ствола снято, то покупать такое ружье рискованно.

Для того чтобы оставить комментарий войдите через социальный сервис.

15.10.2009 | Изготовление и испытание стволов